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【図解付き】基板検査治具とは?メーカーおすすめの工場5選

1.はじめに

身の回りの電化製品や自動車などの電化製品や電気を使う機械には、電子部品が使われ、機能向上が図られています。この電子部品と回路を集積したものが、電子基板です。

電子基板の例を、図1に示します。このような基板は、コンピュータのマザーボードの大きさから、炊飯器に組み込まれる小さな基板まで、様々な形で製造されています。この基板が正しく作られているか、機能するかどうか、の確認が基板検査です。

基板がいろいろな場所で使われているように、その基板の形状と機能に合わせて、いろいろな検査治具や検査方法が考案されています。

また、最適な基盤検査治具を導入して、
・省力化してコストダウンしたい
・生産性アップして売上を上げたい

・人的ミスを減らして品質価値を高めたい
・ロボット化して製造の自動化がしたい
場合は、関東最大級のロボットSIer、日本サポートシステムまでお問い合わせください。
基盤検査治具の製造が得意な技術者が、最適なご提案をさせていただきます。

電子基板

 

2.プリント基板とは

電子基板の多くはプリント基板を基礎として製造されていると言ってよいでしょう。プリント基板の基礎となる構成は、図2に示すようになっています。

プリント基板の構成

プリント基板は絶縁材の表面を銅箔で配線がプリントされた基板であり、配線が片面のみと両面にある基板があります。

プリント基板は、絶縁された板に、ICやコンデンサ、抵抗などの部品を設置し、銅箔パターン板上を銅箔で、部品間を縫うように張り付けた構成になっています。

スルーホールは絶縁板を貫く穴で、その目的は、プリント基板の表面と裏面間の配線を接続し、層間に電流を流すことです。

プリント基板に部品を取り付けたイメージを、図3に示しています。

プリント基板

プリント基板は大量生産に向いた電子部品と言ってよく、電子基板が考えられた当初は、電子回路の配線を1本1本接続するという手間がありました。しかし、プリント基板が考えらえてから、電子回路の配線を1本1本作る必要がなくなり、その結果、配線の誤りが減少し、大量生産を可能にしたという功績が挙げられます。

 

3.基板検査とは

プリント基板が起こる不良個所の示す図が、図4です。基板の不良個所は、基板の構造によって多くの箇所があります。

プリント基板の不良個所を見つける検査が、基板検査です。

基板の不良個所例

基板検査の方法は、外観や導通の検査と、機能検査に分けられます。

外観・導通検査

  • 部品がプリント基板上に、設計通り実装されているかの確認。
  • この確認の一つが、画像認識によるチェックです。
  • この画像認識は、外観画像検査機器を用いてチェックします。
  • もう一つの確認法は、基板の上のパターン間の抵抗の測定です。
  • この方法は、インサートチェッカーという検査機器を使います。

機能検査

  • 基板が機能的に設計通り動作するかの確認。
  • 基板を製品に組み込んだような模擬の負荷・模擬入出力を与え、動作の確認を行います。
  • この方法は、ファンクション・チェッカーという検査機器を使います。

4.基板検査治具とは

検査治具のイメージを図5に示します。

基板検査治具イメージ

基板検査は、前項でお話ししたように、主に外観検査と機能検査を行います。

検査は、専用の検査機器を用いて行うことなりますが、特定の基板に合った機器として製作されることは稀です。しかし、基板の数は多種類のものがあり、さらに量産品となると、検査も次から次へと行うことが必要となります。

そこで登場するものが、基板検査治具です。検査治具は、基板に応じて検査機器に固定し、検査機器の動作をコントロールできるように製作されます。

以下に記載することは、検査機器と一体となった治具が、備えるべき機能の事例です。

  • 基板のはんだ付けがきちんとされているかを確認する
  • 回路部品に不備はないかを確認する
  • 通電ができて、機能が正しく働くのかを確認する
  • 機能確認のために、どの回路の動作も確認できるように製作されている
  • 基板に接続する端子から、通電して内部演算を出力・表示させ、モニタリングする
  • アナログのボタンから、オン・オフによる機能の確認を行う
  • 2つの異なる基板の端子が同じであっても、機能プログラムはそれぞれの基板に応じて準備する

5.基板検査治具を製作するメーカー5選

最後に、これまで述べてきた基板検査治具を製作するメーカーについて、5社ご紹介します。

① 日本サポートシステム株式会社

【特徴】
日本サポートシステムは年間200台の実績を持つ関東最大級のロボットシステムインテグレーターです。一貫生産体制をとっており、設計から製造までをワンストップで対応。費用・時間にムダなく最適化を行うことができます。

また、お打ち合わせから原則1週間以内に「お見積りとポンチ絵」をご送付。

【ポンチ絵とお見積りのサンプル】

テキストやお電話だけでは伝わりづらいゴールイメージを共有し、スピード感を持った対応を心がけています。

【所在地】
茨城県稲敷郡阿見町阿見字阿見原4666-1777
TEL:029-840-2777(代表)
FAX:029-840-2770(代表)・2771(設計)
https://jss1.jp/

【営業品目】

  • 産業用ロボット
  • 生産設備合理化・省力化の設計及び製作
  • 基板電気チェッカーや貼合・折曲など
  • 治具の設計・製作

【実績】
NM社(電子部品の製造販売)、HS製作所(情報通信・社会産業・電子装置・建設機械・高機能材料・生活の各システム製造販売)、TT社(ショッピングセンターなどリテール事業)、SM社(自動制御機器の製造・販売)、OR社(自動車安全システムの製造販売)

② テストデータシステム株式会社

テストデータシステムHP

http://www.testds.jp/company/

【所在地】
東京都青梅市二俣尾3丁目841番地1(本社工場)
青森県上北郡六戸町金矢1-7(青森工場)

【営業品目】
・実装基板 検査用プログラム製作、実装基板 検査用治具製作、ファンクション検査(FCT)用治具・プログラム製作、各種検査機器の設計・製作、基板故障診断、各種装置販売、生産治工具治具メンテナンス、検査受託・SPEA社製プリント基板検査装置の販売サポート

【特徴】
テストデータシステム社は、ICやLSIといった半導体製品の加工、検査、バックグラインドと実装基板のテストプラグラム設計・開発、テスト機器の製造・販売を進めてきています。特に、いろいろな製品の実装基板検査の実績とノウハウは、ソフト面・ハード面から検討を加えることができ、最大のコストパフォーマンスを引き出す検査・運用方法を提案できることが強みです。これらの技術と経験を踏まえて、製品品質の向上とユーザーの信頼に応えてきたことが、会社を成長させ続けています。

③ 芙蓉電機株式会社

不要電機の基板検査治具

http://www.functionchecker.jp/company/summary.html

※写真は、芙蓉電機製の基板検査治具(ファンクションチェッカー)

【所在地】
埼玉県坂戸市浅羽野一丁目一番地九号

【営業品目】
フィクスチャー・プリント基板ASSYチェッカー・エージング装置・各種位置決め治具・各種メカニズム検査用チェッカー各種ME機器設計製作

【特徴】
芙蓉電機の特徴を箇条書きで表してみましょう。

  • 35年以上の検査治具の製作経験による功績は、接触不良トラブルの大幅な削減です。
  • 設計者が設計から製作まで担当することで、高精度の検査治具の製作が可能です。
  • レーザー加工機によって、複雑で繊細な加工が可能です。
  • 設計から製作まで社内一貫で行うことで、低コストで製作が可能としています。

【実績】
芙蓉電機が製作した検査治具の実績のうち、2016年の実績を示します。
A社 38機種、B社 81機種、E社 9機種、F社 47機種、G社 4機種、H社 39機種、I社 9機種、J社 5機種

④ 株式会社アイ・エム・アイ(IMI)

IMIプリント基板検査治具

http://www.imi-ltd.jp/profile/

※写真は、IMI社製プリント基板検査治具

【所在地】
長野県茅野市湖東7062-3

【営業品目】
プリント基板検査治具製造、ファンクション・インサーキット治具製造、組み立て用治具製造、半導体・液晶製造装置用部品販売、PSCD検査治具製造

【特徴】
創業以来、人と人との繋がりと新しい技術への挑戦を大切に考えて業務に当たってきた結果、「この製品はIMIでなければ頼めない」とユーザーから言われるまでに、会社の信頼感が増しています。

IMIのこだわりを3つ、書いてみましょう。

  1. 心地よい質感を追求した治具の設計。例えば、「手で触れる部分に丸みを持たせることでストレスをなくす」という治具の設計が、次回もIMIの製品を使いたいと、ユーザーに思わせることです。
  2. 常に新しいことへの挑戦。ユーザーが求めているものより、もっと良いものを提供したいという想いの現れです。
  3. 人の手の感覚を大切にすること。作業者が使いやすいものを提供するという「こだわり」です。

⑤ 株式会社トーク

トーク社インサーキットテスタ用治具

http://www.go-tohk.com/

※写真は、トーク社製インサーキットテスタ用治具

【所在地】
川崎本社:神奈川県川崎市高津区下作延2-36-51
伊那工場:長野県伊那市上牧7095-2

【営業品目】
各種ファンクションテスタ用治具設計・製作販売、各種インサーキットテスタ用治具設計・製作販売、治工具類全般、チップ抵抗測定治具製作販売、プリント基板設計・製作・実装、自動計測機器製作販売、ソフトウェアの製作販売、樹脂加工全般、板金加工全般

【特徴】
トーク社の強みは、「実績と経験」「社内一貫生産」「技術力を活かす社内設備」「協力工場連携による多様な対応」「どんなニーズでも対応する力」です。
「社内一貫生産」:社内技術者によって、治具製作における設計-加工-組立-動作確認を、一貫して生産することができています。
「協力工場連携による多様な対応」:幅広い分野の社外工場とユーザーとの間で築いてきた関係から、高密度の基板製作・精密金属加工・大型板金加工・高度なソフトウェア設計などを、連携して対応することが可能です。

【実績】
家電メーカー:カーオーディオ、AV機器、業務用機器、空調機器
アミューズメントメーカー:パチンコ、スロット、ゲーム周辺機器、アミューズメント機器
自動車メーカー・部品メーカー・産業機器メーカー

6.治具に関するご相談は日本サポートシステム

基板検査治具を製作するメーカーは数多くありますが、多くの工場が、基板検査治具だけでなく、検査治具や加工治具などいろいろな治具を取り扱っています。

さらに、電子基板の製作、回路設計、検査機器製作など基板係わるハード・ソフトを手掛けるメーカーも多く、その業務の一環として基板検査治具を製作する工場もあります。

こうした工場のいくつかは、依頼されれば、基板検査治具の相談や製作が可能です。

基板検査治具で困ったことがあれば、お気軽に日本サポートシステムまでご相談ください。

関東最大級のロボットシステムインテグレーター 装置の設計から製造ならお任せください

029-840-2777 営業時間:平日9:00-18:00

本社:茨城県稲敷郡阿見町阿見字阿見原4666-1777、相模原事業所:神奈川県相模原市中央区上溝1880番2 SIC3-317

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